[發明專利]一種CMOS晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 201210365313.8
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102881657A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 孫冰
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L21/77
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及低溫多晶硅顯示領域，具體涉及多晶硅的溝道摻雜工藝，尤其涉及一種CMOS晶體管及其制造方法。

背景技術

對于傳統的非晶硅LCD顯示器，驅動IC與玻璃基板是不可集成的分離式設計，因此，在驅動IC與玻璃基板之間需要大量的連接器。一般來說，一塊非晶硅LCD面板，需要的連接器數量在4000個左右，這不可避免導致結構變得復雜，模塊制造成本居高不下，且面板的穩定性較差，故障率會比較高。再者，驅動IC與玻璃基板的分離式設計也讓LCD難以實現進一步輕薄化，這對輕薄型筆記本電腦和平板PC而言都是個不小的打擊。相比之下，低溫多晶硅技術沒有這個問題。驅動IC可以同玻璃基板直接集成，所需的連接器數量銳減到200個以下，顯示器的元器件總數比傳統的a-Si非晶硅技術整整少了40%。這也使得面板的結構變得很簡單、穩定性更強，理論上說，多晶硅LCD面板的制造成本也將低于傳統技術。與此同時，集成式結構讓驅動IC不必占據額外的空間，LCD顯示屏可以做得更輕更薄，

低溫多晶硅的全稱是“Low?Temperature?Poly-Silicon（LTPS，多晶硅又簡稱為p-Si，下同）”，它是多晶硅技術的一個分支。對LCD顯示器來說，采用多晶硅液晶材料有許多優點，如薄膜電路可以做得更薄更小、功耗更低等等。

低溫多晶硅半導體擁有較高的遷移率，且能形成CMOS半導體器件，因而可以應用于高開口率，高集成的TFT-LCD和AMOLED。

然而，低溫多晶硅CMOS工藝因為工藝流程復雜而成本較高。

發明內容

（一）技術問題

本發明解決了現有技術中低溫多晶硅工藝復雜、基于低溫多晶硅工藝的顯示器件成本高的技術問題。

（二）技術方案

本發明提供一種CMOS晶體管的制造方法，包括在基板上形成溝道、柵電極、歐姆接觸層和源、漏電極；其中形成所述溝道的步驟包括：

S1.在基板上沉積非晶硅層，然后將所述非晶硅層晶化為多晶硅層；

S2.向所述多晶硅層注入硼原子，然后通過刻蝕所述注入硼原子后的多晶硅層形成N溝道區域和P溝道區域；

S3.通過一次構圖工藝對應于所述N溝道區域形成光刻膠半保留區域，對應于所述P溝道區域形成光刻膠全保留區域；

S4.采用灰化工藝將光刻膠半保留區域的光刻膠去除并保留部分光刻膠全保留區域的光刻膠，采用離子注入的方式注入磷原子，在所述N溝道區域形成N溝道，在所述P溝道區域形成P溝道。

可選的，所述非晶硅層的厚度為

可選的，步驟S1中，將所述非晶硅層晶化為多晶硅層的過程包括除氫和激光輻照。

可選的，形成所述柵電極的步驟包括：

S5.沉積柵氧化層，然后在所述柵氧化層上沉積單層或多層的金屬或者合金，并刻蝕形成柵電極。

可選的，形成所述歐姆接觸層的步驟包括：

S6.對所述柵金屬層進行一次光刻，然后利用光刻后的柵電極作為N型輕摻雜的掩膜板進行源漏輕摻雜，從而在所述N溝道和P溝道上形成輕摻雜層；

S7.利用光刻后的柵電極作為掩膜板向所述P溝道上的輕摻雜層注入硼原子進行重摻雜，從而在P溝道的輕摻雜層形成P溝道歐姆接觸層；利用光刻后的柵金屬層所述掩膜板向所述N溝道上的輕摻雜層注入磷原子進行重摻雜，從而在N溝道的輕摻雜層形成N溝道歐姆接觸層。

可選的，在步驟S3和S7中采用B₂H₆/H₂或BF₃/H₂氣體注入硼原子。

可選的，在步驟S4和S7中采用PH₃/H₂或者PCl₃/H₂氣體注入磷原子。

可選的，在沉積所述非晶硅層前，沉積厚度為的緩沖層。

可選的，形成所述源、漏電極的步驟包括：

S8.沉積層間絕緣層，然后在所述層間絕緣層上制作至少兩個接觸孔，所述接觸孔分別通到所述P溝道歐姆接觸層和N溝道歐姆接觸層；

S9.在具有接觸孔的層間絕緣層上依次沉積形成單層或多層結構的金屬層或者合金層，然后對所述金屬層或合金層進行刻蝕形成信號線及源、漏電極。

本發明還提供一種陣列基板制造方法，其包含前面所述的CMOS晶體管的制造方法，所述陣列基板制造方法還包括：

S10.沉積鈍化層，并在鈍化層制作有至少兩個過孔，所述過孔分別通到所述COMS晶體管的漏電極；